从地球到深空

遥感地理信息技术拓展与创新

专栏导言

随着时代发展和国家需求的变化,遥感 GIS 在理论方法、关键技术和应用领域等方面均不断扩展,已从地球观测服务拓展到月球与深空探测。深空探测是拓展人类生存空间、丰富人类认知的重大新兴领域,亟需加强地外天体遥感 GIS 理论方法与应用创新研究。从 20 世纪末至今,世界主要航天大国纷纷提出月球、火星、小行星和其他类地行星的探测计划并积极实施,掀起了新一轮深空探测的热潮。

中国深空探测成就

  • 三期探月工程 - 实现"嫦娥"系列月球探测"绕、落、回"三步走目标
  • 天问一号 - 完成首次火星探测任务
  • 未来规划 - 探月工程四期、载人月球探测工程、火星采样返回和小行星等长期探测任务

遥感 GIS是深空探测中不可或缺的核心技术,在地外天体资源勘查、月面探测、着陆选址、路径规划、科研站建设等方面都发挥着关键作用,已成为遥感GIS学科的新战场和国际前沿。

专栏概览

我们受《地球信息科学学报》邀请共同担任客座编辑,组织了"从地球到深空:遥感地理信息技术拓展与创新"专栏。经过专家评审,本期专栏共录用 6篇文章,涵盖了以下主题:

月球形貌遥感测绘
轨道器高光谱遥感处理
热环境探测
撞击坑识别
时空推演建模
选址与路径规划

研究内容与贡献

遥感信息处理与形貌重建

全面综述了国内外测绘遥感方法,并给出了未来建议发展方向

月表环境与特征遥感提取

提出了月球撞击坑识别与分类方法、分析了盆地微波热异常及地质特征等

时空信息处理

提出了地球和地外天体空间格局探测推演建模方法、突破了月球巡视器探测三维仿真技术

这一系列研究面向月球地形地貌重建、环境和物质探测、选址与路径规划等科学与工程需求,可服务于我国月球探测测绘遥感相关任务。

未来展望

我们相信,随着测绘遥感、地理信息、人工智能等技术不断发展,月球与深空探测任务不断推进,将会涌现出更多具有科学意义和工程价值的研究成果,推动从地球到深空的遥感地理信息理论方法创新,助力我国未来月球南极探测、月球科研站建设、火星探测、小行星探测、木星探测等规划任务的成功实施。

专栏客座编辑

冯永玖教授

冯永玖

同济大学长聘教授、博士生导师

长期从事空间分析与建模、深空探测遥感选址等研究工作,成果应用于月球与深空探测中测绘遥感任务,入选国家万人计划青年拔尖人才、全国高校 GIS创新人物等。主持国家自然科学基金、国家重点研发课题/子课题、月球与深空探测选址任务等项目 10 余项,在国际 SCI 期刊发表论文 112 篇(其中第一/通讯 85 篇),入选全球 2% 顶尖科学家排行榜;获地理信息科技进步一等奖、国家教学成果二等奖等奖励;任中国测绘学会卫星遥感应用工作委员会副主任委员等。

张鹏研究员

张鹏

中国科学院空间应用工程与技术中心研究员、博士生导师、副总设计师

长期专注于月球定量遥感、月球多尺度联合探测和月球资源勘察评估等研究。负责载人月球探测科学研究与应用系统关键技术攻关和系统研制工作,主持完成了载人月球探测科学目标论证、着陆区选址、科学应用活动规划。发表学术期刊论文50余篇,国家发明专利20余项,主持国家重大科技专项课题9项。荣获省部级科技一等奖2项。担任深空探测遥感工委会副主任,中国空间科学学会理事、中国仿真学会理事,环境建模与仿真专委会副主任等学术职务。

康志忠教授

康志忠

中国地质大学(北京)教授、博士生导师

入选自然资源部科技领军人才、青海昆仑英才-领军人才计划,长期从事实景三维智能建模以及月球与行星遥感等方向研究,主持国家重点研发计划项目、国家自然科学基金重大项目课题等项目,发表高水平科研论文100余篇,荣获国际摄影测量与遥感学会主席荣誉奖、中国测绘科技进步一等奖等国际和省部级科技奖励10余项。担任载人探月科学应用总体论证组专家,天问三号任务综合论证组专家,自然资源部"实景三维中国建设"专家组成员,中国测绘学会深空探测遥感测绘工委会副主任委员等。

应用领域与未来发展

遥感GIS在深空探测中的应用

  • 地外天体资源勘查
  • 月面探测与地形分析
  • 着陆区选址
  • 探测路径规划
  • 月球科研站建设

未来发展方向

  • 月球南极探测
  • 月球科研站建设
  • 火星探测与采样返回
  • 小行星探测
  • 木星探测

致谢

我们衷心感谢来自中国科学院、吉林大学、同济大学、中国地质大学(北京)等作者们的贡献,审稿人的辛苦付出,以及《地球信息科学学报》的大力支持。